從大學講師到首席院士 第765章

作者:不吃小南瓜

  這絕對會是相當受歡迎的人工珠寶,它擁有非常美麗的外形,比金剛石還要高的硬度,就是強化版的鑽石。

  鑽石,也不都是天然的。

  種花家就是‘人工鑽石’的生產商,但生產出來的人工金剛石,大多也是用於工業,還有一些則會打磨成鑽石,絕大部分也都是一些小鑽,想製造大克拉的鑽石是很不容易的事情,成本也是非常高的。

  現在小一些的碳硅晶石,都有幾克拉大小,絕對會成爲非常受歡迎的珠寶。

  若是大量的放到市場上,足以擠佔所有的鑽石市場。

  這些都是未來的事情。

  現在來說王浩更關心的是研究,他希望能知道碳硅晶石的結構,以及具體是怎麼形成的。

  底層的原理纔是最重要的。

  想要了解底層的原理,就必須對於碳硅晶石做進一步的檢測。

  他馬上交代讓人把一部分碳硅晶石送到材料檢測中心,讓汪輝實驗室做更深入的檢測實驗。

  ……

  汪輝實驗室。

  所有的研究員都被剛咚瓦^來的材料驚住了。

  上一次他們分析研究黑灰材料,找出了很特殊的碳硅晶石,放大以後就感覺美輪美奐,而且還發現碳硅晶石擁有很特殊的物理化學性態。

  汪輝申請了新的材料,他們都覺得會咚透嗟暮诨疫^來。

  結果……

  大塊的超級鑽石?

  所有人都圍了過去,仔細看着地上放置的透明晶石。

  透明晶石是一整塊,大概有半立方米大小,邊緣有機器切割的痕跡,而表層也能看到,有幾塊很大的‘鑽石’被切開了。

  好多人都感覺很心痛。

  他們朝透明晶石內部看過去,就發現裏面還有很多‘大鑽石’,一時間都不知道該說什麼了。

  他們心裏都產生同樣的想法,“這種東西用來做實驗太浪費了吧?”

  “看看裏面的大鑽石,去做化學實驗?物理實驗?”

  “下不去手啊。”

  “實驗簡直太奢侈了。”

  “雖然不是鑽石,是碳硅晶體,但我感覺,這些東西放出去,會讓全世界震驚吧?”

  “碳硅晶體比金剛石硬度更高,化學物理性質更加穩定,還更漂亮……簡直就是最適合的珠寶!”

  “雖然不是鑽石,但放出去根本分辨不出來。”

  “看裏面還有好幾顆超大的,直徑由4釐米以上吧?”

  好多人都有種把裏面的‘大鑽石’據爲己有的衝動,只可惜送來材料的軍方會監督材料的使用,他們在分離透明晶石的過程中就把幾塊‘大鑽石’取走了。

  即便如此,還有很多小一些的‘鑽石’晶體。

  汪輝倒是保持了心態,給其他人一頓教育,“不要總是看了,這不是鑽石,就是實驗材料。”

  “我們是要做檢測的。”

  “你們看這一大塊兒材料,就知道製造很容易,它確實很像鑽石,但我們做實驗的材料,有些可不比鑽石便宜。”

  這倒是真的。

  當牽扯到一階元素的時候,尤其是湮滅力場強度需求高,提煉很困難的一階元素,價值只會比鑽石更高。

  其他人也穩定了心態,開始認真進入到工作狀態。

  碳硅晶石的外觀給人以很大的震撼,但對於研究員們來說,更加震撼的是其表現出的物理化學性質。

  物理性質來說,首先就是超高的硬度,有如此多的材料,他們很快完成了硬度檢測,確定維氏硬度達到了147GPa以上。

  這個數據是金剛石的1.5倍左右。

  同時,碳硅晶石還具有很強的韌性,打磨都是不容易的。

  他們還發現碳硅晶石的熔點很高。

  ‘熔點’,說的是真空環境下讓晶石進行融化。

  如果是常規環境下,當達到一定溫度的時候,碳硅晶石就會燃燒。

  這個溫度數值是‘3260攝氏度’,液氧的環境下,燃燒會更容易一些,溫度需求則是2730攝氏度。

  實驗室還對碳硅晶石進行了化學性質檢測。

  化學性質,也就是讓碳硅晶石發生化學反應,燃燒也是一種化學反應。

  其他還包括‘氧化’。

  碳硅晶石和金剛石的特性很相似,都擁有非常穩定的化學性質。

  實驗室採用了和金剛石氧化同樣的手段,也就是在Na2CO3、NaNO3、KNO3的熔融體中,或與K2Cr2O7和H2SO4的混合物一起煮沸時,晶石表面會產生氧化反應。

  但是,碳硅晶石的氧化更不容易,需要的溫度達到1900攝氏度。

  K2Cr2O7和H2SO4的混合物都已經氣化,高密度氣化環境下,才發現碳硅晶石產生了微弱的氧化現象。

  在出現氧化現象以後,碳硅晶石的表面變成了灰黑色。

  等完成了一系列的物理化學性質測定以後,汪輝和周青就主導實驗室,一起完成‘熔點’的測定工作。

  碳硅晶石的熔點測定是非常困難的,主要就是因爲測定熔點需要真空環境,而且需要的溫度非常高。

  之前他們加熱到了3800攝氏度,也沒有能讓碳硅晶石融化。

  他們重新設計了實驗,把溫度提升到了4600攝氏度,才終於發現碳硅晶石融化了。

  碳硅晶石融化後也和金剛石很類似,變成了一堆黑色塊狀混雜物,再沒有了原來的透明和美麗。

第六百二十九章 內層電子共價構造,材料科學新方向!

  有了足夠多的材料以後,碳硅晶石的測定工作進展非常迅速,只花費了三天時間左右,汪輝實驗室就出臺了一份非常詳細的測定報告。

  實驗室後續還會繼續進行測定,但都是一些需要長時間跟蹤性的研究。

  現在的報告已經非常細緻了。

  超s波研究基地很快就拿到了報告,王浩也召集了很多人一起討論起來。

  碳硅晶石的詳細檢測報告很不一般,和上一次的報告類似,體現出的是物理性質,化學性質的異常。

  “物理性質的異常主要體現在特殊的高熔點,高韌性,高硬度。”

  “這些數據已經超出了常規的結構邏輯。”

  從原子結構上來分析,碳化硅的原子排序再穩定,表現出來的物理特性也不可能超過金剛石。

  金剛石的碳原子共價組成已經極其完美。

  碳原子擁有四個共價鍵。

  金剛石的原子結構中,碳原子按四面體成鍵方式互相連接,組成無限的三維骨架,是典型的原子晶體,每個碳原子都以SP3雜化軌道與另外4個碳原子形成共價鍵,構成正四面體。

  如果再想更進一步,就只能製造類似石墨烯的物質,就不是單純鍵位組成能夠衡量的了。

  碳、硅兩種元素組成的碳化硅,原子結構相對也是穩定的,但硅原子平均只有兩個共價鍵,所形成的碳化硅原子結構上,顯然無法和金剛石相比。

  正因爲如此,金剛石的莫氏硬度是10,碳化硅則爲9到9.5。

  碳硅晶石的硬度是金剛石的1.5倍,已經無法在原子排序結構、分子組成的層面進行解釋了。

  “化學性質也表現出異常,體現在超出能量邏輯的化學反應需求以及能量釋放上。”

  “比如,燃燒。”

  “碳化硅燃燒會釋放超出規格的能量強度,比常規碳化硅燃燒高出25到27倍。”

  “這顯然是不正常的。”

  簡單的來說,就是燃燒過程中釋放出超出規格的熱量。

  碳硅晶石的燃燒,就是單質碳和單質硅與氧氣的反應,主要生成二氧化碳和二氧化硅,反應不充分也會生成一氧化碳、三氧化二硅等物質。

  燃燒是固定的化學反應,有着固定的化學方程式,也能通過整體的能量損耗,來計算出最終生成的熱量。

  現在出現了高出20多倍的能量釋放,過程中還形成了爆發式的火焰、高溫,顯然已經遠遠超出了常規範疇。

  “爲什麼會出現這樣的情況呢?”

  在討論會議上,王浩說明了碳硅晶石的測定報告,也向所有人做出了提問。

  參會的人員包括理論組的人,也找了幾個物理、化學領域的學者,還有研究組的幾個組長以及負責人,後者也就只是參個會,旁聽一下內容,就很難給出專業意見了。

  楊志芬、盧震,都是非常優秀的分子化學、原子物理領域專家。

  好多人也都看向了他們。

  在分子化學、原子物理領域,楊志芬、盧震是在場最頂級的專家,他們能在專業領域提出非常重要的意見。

  不過現在的情況是,檢測報告的內容已經超出了常規範疇。

  楊志芬、盧震都擰着眉頭,完全不能理解爲什麼會出現這樣的情況。

  王浩也期待的看着兩人,同時也期待的看向其他人,他召開針對性的討論會議,目的就是分析具體發生了什麼。

  或許對其他人來說,想要得知底層的原因,還需要一系列的實驗測定結果,才能走進一步的分析推導。

  王浩則只需要一個想法,一個正確的想法。

  當很多人陷入思考的時候,王浩則是悠閒的把玩着手裏的‘大鑽石’。

  在製造好的碳硅晶石中,有很多形成正多面體結構的‘大鑽石’,其中最大的直徑甚至接近9釐米。

  王浩手裏的這顆並不是最大的,卻是其中最漂亮的,裏面似乎摻雜了其他元素,使得其在光線照射下會發出各色光芒。

  他把鑽石放在眼前仔細看着,不由感慨,“確實很漂亮,很適合作爲珠寶……”

  “送給映雪吧!”

  王浩已經做出了公飽私囊的決定,而其他人則在思考着碳硅晶石物理化學性質異常的原因。

  他們很快就抓住了重點——原子組成!

  任何物質的物理化學性質分析,最終都要歸在原子、分子組成上,而碳硅晶石的物理化學性質,超標到已經無法用‘分子鍵’來解釋,就只能歸結爲原子組成的異常。

  “不管怎麼構造,分子鍵都不可能有這麼穩定的結構,也不可能出現如此超標的化學性質。”

  “只可能是原子組成的異常,或者可以理解爲原子發生了某種變化。”

  王浩認可了這個結論。

  討論會順着方向繼續進行研究,理論組則考慮原子的電子層剝離後,會發生什麼樣的變化。

  “可以排除升階現象。”

  海倫說明了自己的看法,“無論是碳原子還是硅原子都沒有發生升階,同時,原子核也沒有發生變化。”

  “我們在研究元素升階時,已經發現磁化後迴歸常規環境的原子,也會迴歸到原來的狀態。”

  當海倫說完自己的意見以後,其他人也跟着討論起來,但無論從哪個角度去研究,他們都沒有得出結論。

  這是因爲常規的物理化學內容,已經無法解釋如此超標的異常了。

  丁志強小聲對陳蒙檬說道,“也可能是發生了某種常規不可能存在的變化。”

  “以常規物理化學知識,去討論沒有發現過的現象,也不可能有結果。”

  陳蒙檬深有同感的點頭,隨後眼前一亮,說道,“會不會是這樣?比如說,碳原子和硅原子組合在了一起?”

  “或者,碳原子的原子核和硅原子的原子核,組合在了一起。”

  “他們不是在外層形成的共價鍵,而是內部……”

  丁志強順着思考,滿是疑惑問道,“怎麼組合的?兩個原子核……”

  他想不出來。

  這時候,王浩忽然眼前一亮,腦子裏出現了正確反饋,頓時說道,“有沒有一種可能,碳、硅元素並不是以共價鍵結合在一起的?或者說不是以外層電子作用、分子鍵結合在一起的?”